JP2019078393A - 電動弁 - Google Patents

Abstract

【課題】固定部材との摺動性を向上させ、ロータの急激な減速や停止、反転等の動作不良を防ぐとともに、耐久性を向上させることのできる電動弁を提供する。【解決手段】固定部材７０は、弁軸１０に固定される固定部７１及び該固定部７１から外向きに延びるフランジ部７２を有し、フランジ部７２が、弁軸ホルダ３０にのみ対接するようにされる。【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機、冷凍機等の冷凍サイクルに流量制御弁等として組み込まれて使用される電動弁に関する。

この種の電動弁として、例えば、弁室及び該弁室に形成された弁口を有する弁本体と、前記弁口を開閉する弁体と、前記弁本体から突出するキャンと、該キャンの外側に配置されるステータコイルと、前記キャンの内側に配置され、前記ステータコイルの通電励磁によって回転するロータと、前記弁本体に固定されたねじ管（ガイドブッシュ）と、該ロータとともに回転可能に形成され、前記ねじ管とのねじ送り作用で、弁軸を介して前記弁体によって前記弁口を開閉させる弁軸ホルダと、該弁軸ホルダと前記弁軸との間に介装され、該弁軸を介して前記弁体を前記弁口の閉方向に付勢する閉弁ばねと、該閉弁ばねと協働して、前記弁体が前記弁口を開閉する方向における前記弁軸ホルダと前記ロータとの相対移動を防止するストッパ（固定部材）とを備え、前記ストッパが、その円板状部で前記ロータ及び弁軸ホルダの上面に当接し、その円筒状部が前記弁軸の上部（上部縮径部）に溶接固定されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の従来の電動弁では、弁体によって弁口を確実に閉じるため、通常、前記弁体を前記弁口に設けられた弁座に着座させて当該弁口を閉じた後、さらにロータ及び弁軸ホルダを所定量（回転量）だけ閉弁方向に回転させて下降させ、これにより、弁軸ホルダと弁軸との間に介装された閉弁ばねを圧縮して、前記弁体を前記弁座に押し付けるようになっている。

詳しくは、前記電動弁を閉弁するに当たり、ステータコイルに一方向の通電を行い励磁する。これにより、ロータが回転せしめられ、これに伴い、弁軸ホルダがガイドブッシュ（ねじ管）に対して相対的に回転せしめられる。ここで、ガイドブッシュ（の固定ねじ部）と弁軸ホルダ（の可動ねじ部）とのねじ送り機構により、弁軸ホルダが例えば下降し、これに伴い、弁軸が下降して、弁体が弁口を閉じる。このときは、弁軸ホルダ（及びロータ）の閉弁方向への回転並びに弁軸ホルダの下動を制限するストッパ機構を構成する弁軸ホルダの可動ストッパ体（上ストッパ部）とガイドブッシュの固定ストッパ体（下ストッパ体）とは離れて位置せしめられている。

前記状態からさらに前記ステータコイルに一方向の通電を行い励磁すると、弁体が弁口を閉じたまま（つまり、弁軸が静止したまま）で、ねじ送り機構により、弁軸ホルダがさらに下降する。弁軸ホルダが所定量だけ下降すると、弁軸ホルダの可動ストッパ体とガイドブッシュの固定ストッパ体とが当接し、前記ストッパ機構により弁軸ホルダのさらなる下降が制限される。このとき、弁軸ホルダと弁軸との間に介装された閉弁ばねが圧縮されるので、前記弁体が弁座に強く押し付けられて、閉弁性が確保される（全閉状態）。また、このとき、前記弁軸ホルダは、前記弁軸に固定された固定部材（ストッパ）から昇降方向で所定隙間だけ離されることになる。

一方、前記全閉状態から前記電動弁を開弁するに当たっては、ステータコイルに他方向の通電を行い励磁する。これにより、弁本体に固着されたガイドブッシュに対し、ロータが前記とは逆方向に相対的に回転せしめられ、前記ねじ送り機構により、弁軸ホルダが上昇する。ここで、弁軸ホルダは弁軸に固定された固定部材から所定隙間だけ離れて位置せしめられているので、その間（弁軸ホルダが所定隙間だけ上昇せしめられる間）は、弁体が弁口を閉じたまま（弁軸が静止したまま）で、弁軸ホルダが上昇していく。

前記状態からさらに前記ステータコイルに他方向の通電を行い励磁し、弁軸ホルダが前記所定隙間だけ上昇すると、弁軸ホルダ（の上面）が弁軸に固定された固定部材（の円板状部の下面）に当接し、これに伴い、弁軸ホルダが弁軸を伴って上昇し、弁軸の下端の弁体が上方に移動して弁口が開かれる。

このように、ステータコイルへの通電励磁によってロータが回転せしめられ、それと一体に弁軸ホルダが回転せしめられ、これに伴い、弁軸が弁体を伴って昇降せしめられることにより、弁体と弁座との間の間隙（リフト量）が増減されて、冷媒等の流体の通過流量が調整される。

特開２０１１−２０８７１６号公報

ところで、前記した如くの従来の電動弁では、全閉状態において、弁軸ホルダが固定部材から離れて位置せしめられ、開弁時に、弁軸ホルダが回転しながら上昇するときに、静止状態の固定部材に当接する（このときも、弁体は弁座に若干押し付けられている）が、このときの接触抵抗（回転摺動抵抗）が大きいと、前記ロータの急激な減速や停止、反転等の原因となるおそれがある。

また、前記弁軸ホルダとともに前記固定部材に当接するロータは、通常、プラスチックマグネット等の軟らかい素材で作製されるので、前記固定部材と摺動すると削れてしまうおそれがある。

さらに、前記固定部材において、外側は内側よりも摺接する速度が速くなり、摩耗しやすくなるので、その内側で摺接させるのが望ましい。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、固定部材との摺動性を向上させ、ロータの急激な減速や停止、反転等の動作不良を防ぐとともに、耐久性を向上させることのできる電動弁を提供することにある。

上記する課題を解決するために、本発明に係る電動弁は、基本的に、弁体が設けられた弁軸と、該弁軸が軸線方向に相対移動可能及び相対回転可能に内挿されるガイドブッシュと、前記弁体が接離する弁座付きの弁口を有するとともに前記ガイドブッシュが取付固定された弁本体と、前記弁軸に外装される弁軸ホルダと、前記弁軸と前記弁軸ホルダとの間に介装され、前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、前記弁軸ホルダを前記弁軸に連結すべく、前記弁軸に固定され、前記付勢部材の付勢力によって前記弁軸ホルダが対接せしめられる固定部材と、前記弁軸ホルダを前記ガイドブッシュに対して回転させるべく、前記弁軸ホルダの外周に配在されたロータ及び該ロータを回転駆動するためのステータを有するモータと、前記ロータの回転駆動に応じて前記弁軸の前記弁体を前記弁本体の前記弁座に対して昇降させるための、前記ガイドブッシュと前記弁軸ホルダとの間に設けられたねじ送り機構と、を備え、前記固定部材は、前記弁軸に固定される固定部及び該固定部から外向きに延びるフランジ部を有し、前記フランジ部が、前記弁軸ホルダにのみ対接するようにされていることを特徴としている。

好ましい態様では、前記フランジ部は、前記弁軸ホルダと該弁軸ホルダの外周に配在された前記ロータとの相対移動を規制すべく、前記ロータの上側まで延設される。

別の好ましい態様では、前記フランジ部は、外側へ行くに従って直線的もしくは曲線的に上方に位置するようにされる。

別の好ましい態様では、前記フランジ部は平坦面部を有し、該平坦面部によって、前記フランジ部と前記弁軸ホルダとが面接触するようにされる。

別の好ましい態様では、前記フランジ部は下方に突出する凸部を有し、該凸部によって、前記フランジ部と前記弁軸ホルダとが点接触するようにされる。

本発明によれば、固定部材のフランジ部が、弁軸ホルダにのみ対接するようにされ、当該弁軸ホルダの外周に配在されたロータとは摺接しないので、例えば固定部材が弁軸ホルダ及びロータの双方に摺接する従来の電動弁と比べて、固定部材との接触面積を減らして摺動性を良くすることができ、ロータの急激な減速や停止、反転等の動作不良を防ぐことができるとともに、ロータや固定部材の耐久性を向上させることができる。

本発明に係る電動弁の一実施形態の、全閉状態を示す縦断面図。 本発明に係る電動弁の一実施形態の、弁軸ホルダと固定部材とが当接せしめられた状態を示す縦断面図。 図１に示される弁軸ホルダを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は上面図。 図１に示される固定部材を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図。 図１に示される固定部材の他例（その１）を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図。 図１に示される固定部材弁軸ホルダの他例（その２）を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図。 図１に示される固定部材弁軸ホルダの他例（その３）を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図。 図１に示される固定部材弁軸ホルダの他例（その４）を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は下面図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

なお、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、誇張して描かれている場合がある。また、本明細書において、上下、左右等の位置、方向を表わす記述は、図１及び図２の方向矢印表示を基準としており、実際の使用状態での位置、方向を指すものではない。

図１及び図２は、本発明に係る電動弁の一実施形態を示す縦断面図であり、図１は、全閉状態（ロータ及び弁軸ホルダが最下降位置にある状態）、図２は、弁軸ホルダと固定部材とが当接せしめられた状態を示す図である。

図示実施形態の電動弁１は、空気調和機、冷凍機等の冷凍サイクルに流量制御弁等として組み込まれて使用されるもので、主に、弁体１４が設けられた弁軸１０と、ガイドブッシュ２０と、弁軸ホルダ３０と、弁本体４０と、キャン５５と、ロータ５１とステータ５２とからなるステッピングモータ５０と、圧縮コイルばね（付勢部材）６０と、ストッパとしての固定部材７０と、ねじ送り機構２８と、下部ストッパ機構２９とを備える。

前記弁軸１０は、上側から、上部小径部１１と下部大径部１２とを有し、その下部大径部１２の下端部に、弁口４６を流れる流体（冷媒）の通過流量を制御するための段付き（ここでは３段）逆円錐状の弁体１４が一体的に形成されている。

前記ガイドブッシュ２０は、前記弁軸１０（の下部大径部１２）が軸線Ｏ方向に相対移動（摺動）可能及び軸線Ｏ回りに相対回転可能な状態で内挿される円筒部２１と、該円筒部２１の上端部から上方に延びており、該円筒部２１よりも内径が大きく、前記弁軸１０の下部大径部１２の上端側と上部小径部１１の下端側とが内挿される延設部２２とを有している。前記ガイドブッシュ２０の円筒部２１の外周には、ロータ５１の回転駆動に応じて前記弁軸１０の弁体１４を弁本体４０の弁座４６ａに対して昇降させるねじ送り機構２８の一方を構成する固定ねじ部（雄ねじ部）２３が形成されている。また、前記円筒部２１の下部（固定ねじ部２３より下側の部分）は、大径とされ、弁本体４０の嵌合穴４４への嵌合部２７とされる。前記固定ねじ部２３（における弁軸ホルダ３０より下側）には、下部ストッパ２５が螺着されて固定されており、その下部ストッパ２５の外周には、弁軸ホルダ３０の回転下動規制を行う下部ストッパ機構２９の一方を構成する固定ストッパ体２４が一体的に突設されている。

前記弁軸ホルダ３０は、例えば樹脂製（好ましくは、固定部材７０との接触を考慮して、耐摩耗性の高いＳＵＳや炭素繊維等で強化された樹脂製）とされ、前記ガイドブッシュ２０が内挿される円筒部３１と前記弁軸１０（の上部小径部１１）の上端部が（軸線Ｏ方向に相対移動可能及び軸線Ｏ回りに相対回転可能な状態で）挿通される挿通穴３２ａが貫設された天井部３２とを有している。前記弁軸ホルダ３０の円筒部３１の内周下部には、前記ガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３と螺合して前記ねじ送り機構２８を構成する可動ねじ部（雌ねじ部）３３が形成されるとともに、その円筒部３１の内周上部は、前記ガイドブッシュ２０の円筒状の延設部２２の外周に当接（摺接）せしめられている。また、その円筒部３１の外周下端には、前記下部ストッパ機構２９の他方を構成する可動ストッパ体３４が一体的に突設されている。

また、前記弁軸ホルダ３０の天井部３２の上面（後述する固定部材７０のフランジ部７２との対向面）には、図１及び図２とともに図３を参照すればよくわかるように、平面視で（軸線Ｏ方向で視て）略扇形状（ここでは、中心角が約９０度の扇形状）の２つの凸部３５が一体に形成されている。詳しくは、前記２つの凸部３５は、天井部３２の上面における挿通穴３２ａ周り（言い換えれば、弁軸ホルダ３０の回転軸線Ｏ周り）で軸線Ｏに対して反対側に（言い換えれば、弁軸ホルダ３０の回転軸線Ｏに対して対称となる位置に）上向きに突設されるとともに、その間（本例では、前記可動ストッパ体３４の周方向の一端面３４ａの上方部分、つまり、軸線Ｏ方向で視たときに前記可動ストッパ体３４の周方向の一端面３４ａと同じ位置を含む部分）が切り欠かれた形状を有している（平面視で略扇形状（ここでは、中心角が約９０度の扇形状）の切欠き３６）。

前記の凸部３５によって、固定部材７０に対する弁軸ホルダ３０の接触面積が減少するため、例えば、弁軸ホルダ３０が固定部材７０に当接するときの接触抵抗（回転摺動抵抗）が小さくなり、開弁時における弁軸ホルダ３０と固定部材７０との摺動性が良好となり、ロータ５１の急激な減速や停止、反転等の動作不良が抑制されるとともに、弁軸１０の軸ずれを抑えることができる。

また、例えば、前記弁軸ホルダ３０が樹脂等の成形品で作製されている場合、成形時に形成されるウェルドラインやパーティングラインの位置と切欠き３６の位置とを合わせる、すなわち、成形時にウェルドラインやパーティングラインが形成される箇所に切欠き３６を設けることにより、前記接触抵抗（回転摺動抵抗）をさらに小さくできるとともに、前記弁軸ホルダ３０の摺動面の平坦度が高くなり、弁軸１０の軸ずれをさらに抑えることができる。

例えば、弁軸ホルダ３０における可動ストッパ体３４の逆側に成形用の樹脂を注入するためのゲートが設けられる場合、前述のように、可動ストッパ体３４の上方（より具体的には、可動ストッパ体３４の周方向の一端面３４ａの上方部分）に切欠き３６を設けることにより、前記弁軸ホルダ３０の凸部３５には、成形時に形成されるウェルドラインやパーティングラインが存在しなくなるため、前記接触抵抗（回転摺動抵抗）をさらに小さくできるとともに、前記弁軸ホルダ３０の摺動面の平坦度が高くなり、弁軸１０の軸ずれをさらに抑えることができる。

また、弁軸ホルダ３０の天井部３２の上面において前記凸部３５を弁軸ホルダ３０の回転軸線Ｏに対して対称に配置することで、弁軸１０の軸ずれをより効果的に抑えられるとともに、前記凸部３５を弁軸ホルダ３０の回転軸線Ｏ周りの複数の箇所に分散して配置することで、固定部材７０に対する弁軸ホルダ３０（の凸部３５）の接触面積をさらに減少させることが可能となる。

なお、前記弁軸ホルダ３０の天井部３２の上面に設けられる凸部３５の形状、数、位置等は、図示例に限られないことは当然であるし、前記凸部３５は省略してもよい。

また、前記弁軸１０の上部小径部１１と下部大径部１２との間に形成された段丘面（段差部）１３と前記弁軸ホルダ３０の天井部３２の下面との間には、前記弁軸ホルダ３０の天井部３２の下面側に配置された円板状の押さえ板（ワッシャ）６１を挟んで、弁軸１０の上部小径部１１に外挿されるように、前記弁軸１０と前記弁軸ホルダ３０とが昇降方向（軸線Ｏ方向）で離れる方向に付勢する、言い換えれば前記弁軸１０（弁体１４）を常時下方（閉弁方向）に付勢する円筒状の圧縮コイルばね（付勢部材）６０が縮装されている。

前記弁本体４０は、例えば真鍮やＳＵＳ等の金属製円筒体から構成されている。この弁本体４０は、内部に流体が導入導出される弁室４０ａを有し、該弁室４０ａの側部に設けられた横向きの第１開口４１に第１導管４１ａがろう付け等により連結固定され、該弁室４０ａの天井部に前記弁軸１０（の下部大径部１２）が軸線Ｏ方向に相対移動（摺動）可能及び軸線Ｏ回りに相対回転可能な状態で挿通される挿通穴４３及び前記ガイドブッシュ２０の下部（嵌合部２７）が嵌合されて取付固定される嵌合穴４４が形成され、該弁室４０ａの下部に設けられた縦向きの第２開口４２に第２導管４２ａがろう付け等により連結固定されている。また、前記弁室４０ａと前記第２開口４２との間の底部壁４５に、前記弁体１４が接離する弁座４６ａを有する段付きの弁口４６が形成されている。

前記弁本体４０の上端部には円環状の鍔状板４７がかしめ、ろう付け等により固着されるとともに、該鍔状板４７の外周に設けられた段差部に、天井付き円筒状のキャン５５の下端部が突き合わせ溶接等により密封接合されている。

前記キャン５５の内側かつ前記ガイドブッシュ２０及び前記弁軸ホルダ３０の外側には、ロータ５１が回転自在に配在され、前記キャン５５の外側に、前記ロータ５１を回転駆動すべく、ヨーク５２ａ、ボビン５２ｂ、ステータコイル５２ｃ、及び樹脂モールドカバー５２ｄ等からなるステータ５２が配置されている。ステータコイル５２ｃには、複数のリード端子５２ｅが接続され、これらのリード端子５２ｅには、基板５２ｆを介して複数のリード線５２ｇが接続され、ステータコイル５２ｃへの通電励磁によってキャン５５内に配在されたロータ５１が軸線Ｏ回りで回転するようになっている。

キャン５５内に配在された前記ロータ５１は、前記弁軸ホルダ３０に係合支持されており、当該弁軸ホルダ３０は前記ロータ５１とともに（一体に）回転するようになっている。

詳細には、前記ロータ５１は、内筒５１ａ、外筒５１ｂ、及び内筒５１ａと外筒５１ｂとを軸線Ｏ回りの所定の角度位置で接続する接続部５１ｃからなる二重管構成とされ、内筒５１ａの内周に、（例えば、軸線Ｏ回りで１２０度の角度間隔で）軸線Ｏ方向（上下方向）に沿って延びる縦溝５１ｄが形成されている。

一方、前記弁軸ホルダ３０の外周（の上半部分）には、図３を参照すればよくわかるように、その上端に円錐台面からなるテーパ面部３０ｃが設けられ、そのテーパ面部３０ｃの下側に、（例えば、軸線Ｏ回りで１２０度の角度間隔で）上下方向に延びる突条３０ａが突設され、その突条３０ａの下部両側には、前記ロータ５１を支持する上向きの係止面３０ｂが形成されている。

このように、ロータ５１の内筒５１ａの縦溝５１ｄと弁軸ホルダ３０の突条３０ａとが係合し、かつロータ５１の内筒５１ａの下面と弁軸ホルダ３０の係止面３０ｂとが当接することにより、ロータ５１が弁軸ホルダ３０に対して位置合わせされた状態でその外周に支持固定され、前記弁軸ホルダ３０は、前記ロータ５１を前記キャン５５内で支持しながら当該ロータ５１とともに回転される。

なお、本例では、弁軸ホルダ３０の上面がロータ５１の内筒５１ａの上面と面一あるいはそれより若干上側に位置するように、前記ロータ５１が前記弁軸ホルダ３０に係合支持されている。

前記ロータ５１及び弁軸ホルダ３０の上側には、弁軸ホルダ３０とロータ５１との昇降方向における相対移動を規制する（言い換えれば、弁軸ホルダ３０に対してロータ５１を抜け止め係止する）とともに弁軸１０と弁軸ホルダ３０とを連結すべく、前記弁軸１０（の上部小径部１１）の上端部に外嵌固定された固定部材７０が配在されている。

前記固定部材７０は、例えば真鍮やＳＵＳ等の金属部材からプレス加工、切削加工、ヘッダー加工等にて作製され、図１及び図２とともに図４を参照すればよくわかるように、前記弁軸１０（の上部小径部１１）の上端部に外嵌されて圧入、溶接、溶着、接着等により接合固定された小径上部７１ａと大径下部７１ｂとからなる段付き円筒状の固定部７１と、該固定部７１（の大径下部７１ｂ）の下端部からロータ５１の内筒５１ａの上側付近まで外向きに延びる概略円板状のフランジ部７２とを有する。

本例では、前記フランジ部７２は、外側へ行くに従って上方に位置するように若干傾斜して形成されており、前記フランジ部７２の下面は、前記弁軸ホルダ３０の上面及びロータ５１（の内筒５１ａ）の上面に対向せしめられるとともに、前記フランジ部７２の下面の内周部分が、前記弁軸ホルダ３０の上面に設けられた凸部３５（の上面）に対接せしめられ、前記フランジ部７２の下面の外周部分が、前記ロータ５１（の内筒５１ａ）の上面から所定の離隔距離（図１に示される全閉状態では離隔距離Ｈａ、図２に示される状態では離隔距離Ｈｂ＜Ｈａ）だけ上側に（離れて）位置するようになっている。

なお、前記したフランジ部７２の傾斜角度や、フランジ部７２とロータ５１（の内筒５１ａ）との離隔距離は、例えば弁軸１０等が傾いた場合でも、フランジ部７２とロータ５１（の内筒５１ａ）とが接触しない寸法に設定されている。

また、本例では、昇降方向（軸線Ｏ方向）で視て、フランジ部７２と弁軸ホルダ３０（の凸部３５）とが当接する部分が、弁軸ホルダ３０（の天井部３２）の下方に配置された圧縮コイルばね６０とは異なる位置（詳しくは、圧縮コイルばね６０より若干外側）となるように、前記固定部７１の大径下部７１ｂの外径が設定されている。

前記したように、前記ロータ５１は、圧縮コイルばね６０の付勢力により上方に付勢される弁軸ホルダ３０と前記固定部材７０（のフランジ部７２の外周部分）の間で抜け止め係止される。

また、前記弁軸１０の上端部に固定された前記固定部材７０（における固定部７１の大径下部７１ｂ）には、動作時にガイドブッシュ２０に対して弁軸ホルダ３０が上方に移動し過ぎて、ガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３と弁軸ホルダ３０の可動ねじ部３３との螺合が外れるのを防止すべく、弁軸ホルダ３０をガイドブッシュ２０側に付勢するコイルばねからなる復帰ばね７５が外装されている。

かかる構成の電動弁１では、ステータ５２（のステータコイル５２ｃ）への通電励磁によってロータ５１が回転せしめられると、それと一体に弁軸ホルダ３０及び弁軸１０が回転せしめられる。このとき、ガイドブッシュ２０の固定ねじ部２３と弁軸ホルダ３０の可動ねじ部３３とからなるねじ送り機構２８により、弁軸１０が弁体１４を伴って昇降せしめられ、これによって、弁体１４と弁座４６ａとの間の間隙（リフト量、弁開度）が増減されて、冷媒等の流体の通過流量が調整される。

また、本例の電動弁１では、弁軸１０が下降せしめられて、弁体１４が弁座４６ａに着座したときには、弁軸ホルダ３０の可動ストッパ体３４とガイドブッシュ２０に固定された固定ストッパ体２４とが離れて位置せしめられており、その後、ステータ５２（のステータコイル５２ｃ）への更なる通電励磁によってロータ５１が更に回転せしめられ、それと一体に弁軸ホルダ３０が回転しながら下降せしめられると、弁軸ホルダ３０の可動ストッパ体３４とガイドブッシュ２０に固定された固定ストッパ体２４とが当接し、つまり、下部ストッパ機構２９により弁軸ホルダ３０の回転及び下降が停止され、これにより、弁軸ホルダ３０と弁軸１０との間に介装された圧縮コイルばね６０が圧縮されて、弁体１４が弁座４６ａに強く押し付けられるようになっている。

詳細には、前記電動弁１を閉弁するに当たり、ステータコイル５２ｃに一方向の通電を行い励磁する。これにより、ロータ５１が回転せしめられ、これに伴い、弁軸ホルダ３０がガイドブッシュ２０に対して相対的に回転せしめられる。ここで、ガイドブッシュ２０（の固定ねじ部２３）と弁軸ホルダ３０（の可動ねじ部３３）とからなるねじ送り機構２８により、弁軸ホルダ３０が下降し、これに伴い、弁軸１０が下降して、弁体１４が弁座４６ａに着座して弁口４６を閉じる。このときは、下部ストッパ機構２９を構成する弁軸ホルダ３０の可動ストッパ体３４とガイドブッシュ２０の固定ストッパ体２４とは離れて位置せしめられている（図２に示される状態）。

前記状態からさらに前記ステータコイル５２ｃに一方向の通電を行い励磁すると、弁体１４が弁口４６を閉じたまま（つまり、弁軸１０が静止したまま）で、ねじ送り機構２８により、弁軸ホルダ３０が（圧縮コイルばね６０の付勢力に抗して）さらに下降する。弁軸ホルダ３０が所定量だけ下降すると、弁軸ホルダ３０の可動ストッパ体３４とガイドブッシュ２０の固定ストッパ体２４とが当接し、前記下部ストッパ機構２９により弁軸ホルダ３０のさらなる下降が制限される。このとき、弁軸ホルダ３０と弁軸１０との間に介装された圧縮コイルばね６０が圧縮されるので、前記弁体１６が弁座４６ａに強く押し付けられて、閉弁性が確保される（図１に示される全閉状態）。また、このとき、前記弁軸ホルダ３０（の凸部３５）は、前記弁軸１０に固定された固定部材７０から昇降方向で所定隙間Ｈｃ（＝Ｈａ−Ｈｂ）だけ離されることになる。

一方、前記全閉状態から前記電動弁１を開弁するに当たっては、ステータコイル５２ｃに他方向の通電を行い励磁する。これにより、弁本体４０に固着されたガイドブッシュ２０に対し、ロータ５１が前記とは逆方向に相対的に回転せしめられ、前記ねじ送り機構２８により、弁軸ホルダ３０が上昇する。ここで、弁軸ホルダ３０（の凸部３５）は弁軸１０に固定された固定部材７０から所定隙間Ｈｃだけ離れて位置せしめられているので、その間（弁軸ホルダ３０が所定隙間Ｈｃだけ上昇せしめられる間）は、弁体１４が弁座４６ａに着座して弁口４６を閉じたまま（弁軸１０が静止したまま）で、弁軸ホルダ３０が上昇していく。

前記状態からさらに前記ステータコイル５２ｃに他方向の通電を行い励磁し、弁軸ホルダ３０が前記所定隙間Ｈｃだけ上昇すると、弁軸ホルダ３０の天井部３２に設けられた凸部３５（の上面）が弁軸１０に固定された固定部材７０（のフランジ部７２の下面）に当接し、これに伴い、弁軸ホルダ３０が弁軸１０を伴って（回転しながら）上昇し、弁軸１０の下端の弁体１４が上方に移動して弁口４６が開かれる。

このように、本実施形態の電動弁１では、固定部材７０のフランジ部７２が、弁軸ホルダ３０にのみ対接するようにされ、当該弁軸ホルダ３０の外周に配在されたロータ５１とは摺接しないので、例えば固定部材が弁軸ホルダ及びロータの双方に摺接する従来の電動弁と比べて、固定部材７０との接触面積を減らして摺動性を良くすることができ、ロータ５１の急激な減速や停止、反転等の動作不良を防ぐことができるとともに、ロータ５１や固定部材７０の耐久性を向上させることができる。

また、摺動性を良くするため、固定部材７０のフランジ部７２にメッキやコーティング処理等をしてもよい。この場合の例として、テフロン（登録商標）やカーボン等を含んだ材料をメッキやコーティングする処理が挙げられる。

なお、上記実施形態では、前記固定部材７０におけるフランジ部７２が、外側へ行くに従って直線的に上方に位置するように形成されているが、前記フランジ部７２の形状は図示例に限られないことは勿論である。例えば図５に示される如くに、前記フランジ部７２を、外側へ行くに従って曲線的に上方に位置する（下に凸の曲面となる）ように反り返る形状で形成してもよい。また、例えば図６及び図７に示される如くに、前記フランジ部７２の内周部分に（円環状の）平坦面部７３を形成し、該平坦面部７３によって、前記フランジ部７２と前記弁軸ホルダ３０とが面接触するようにしてもよい。また、例えば図８に示される如くに、前記フランジ部７２の内周部分に、下方に突出する凸部（図８に示す例では、周方向で等角度間隔に４個の凸部）７４を設け、該凸部７４によって、前記フランジ部７２と前記弁軸ホルダ３０とが点接触するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、弁体１４が弁座４６ａに着座するタイプの電動弁について説明したが、例えば、弁体が最下降位置（通常なら全閉状態となる）にあるときに、弁体と弁座との間に所定の大きさの間隙が形成される（すなわち、弁体が弁座に着座しない）閉弁レスタイプの電動弁においても前記と同様の作用効果が得られることは詳述するまでも無い。

１ 電動弁
１０ 弁軸
１４ 弁体
２０ ガイドブッシュ
２１ 円筒部
２３ 固定ねじ部（雄ねじ部）
２４ 固定ストッパ体
２８ ねじ送り機構
２９ 下部ストッパ機構
３０ 弁軸ホルダ
３０ａ 突条
３０ｂ 係止面
３０ｃ テーパ面部
３１ 円筒部
３２ 天井部
３３ 可動ねじ部（雌ねじ部）
３４ 可動ストッパ体
３５ 凸部
３６ 切欠き
４０ 弁本体
４０ａ 弁室
４１ 第１開口
４１ａ 第１導管
４２ 第２開口
４２ａ 第２導管
４３ 挿通穴
４４ 嵌合穴
４５ 底部壁
４６ 弁口
４６ａ 弁座
５０ ステッピングモータ
５１ ロータ
５２ ステータ
５５ キャン
６０ 圧縮コイルばね（付勢部材）
７０ 固定部材
７１ 固定部
７１ａ 小径上部
７１ｂ 大径下部
７２ フランジ部
７３ 平坦面部
７４ 凸部
Ｏ 軸線

Claims (5)

1. 弁体が設けられた弁軸と、
   該弁軸が軸線方向に相対移動可能及び相対回転可能に内挿されるガイドブッシュと、
   前記弁体が接離する弁座付きの弁口を有するとともに前記ガイドブッシュが取付固定された弁本体と、
   前記弁軸に外装される弁軸ホルダと、
   前記弁軸と前記弁軸ホルダとの間に介装され、前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、
   前記弁軸ホルダを前記弁軸に連結すべく、前記弁軸に固定され、前記付勢部材の付勢力によって前記弁軸ホルダが対接せしめられる固定部材と、
   前記弁軸ホルダを前記ガイドブッシュに対して回転させるべく、前記弁軸ホルダの外周に配在されたロータ及び該ロータを回転駆動するためのステータを有するモータと、
   前記ロータの回転駆動に応じて前記弁軸の前記弁体を前記弁本体の前記弁座に対して昇降させるための、前記ガイドブッシュと前記弁軸ホルダとの間に設けられたねじ送り機構と、を備える電動弁であって、
   前記固定部材は、前記弁軸に固定される固定部及び該固定部から外向きに延びるフランジ部を有し、前記フランジ部が、前記弁軸ホルダにのみ対接するようにされていることを特徴とする電動弁。
2. 前記フランジ部は、前記弁軸ホルダと該弁軸ホルダの外周に配在された前記ロータとの相対移動を規制すべく、前記ロータの上側まで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
3. 前記フランジ部は、外側へ行くに従って直線的もしくは曲線的に上方に位置するようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
4. 前記フランジ部は平坦面部を有し、該平坦面部によって、前記フランジ部と前記弁軸ホルダとが面接触するようにされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動弁。
5. 前記フランジ部は下方に突出する凸部を有し、該凸部によって、前記フランジ部と前記弁軸ホルダとが点接触するようにされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動弁。

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